重邮操作系统课程设计报告_操作系统课程设计报告
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操作系统课程设计
班级：
姓名：
学号：
时间： 年 月 日
指导教师：
实验题目：
操作系统课程设计
实验目的：
1、掌握Linux操作系统安装的一般方法
2、掌握Linux 内核升级一般方法
3、掌握系统引导管理器Grub的使用
4、学会编写简单的模块化的字符设备驱动程序。
实验内容：（叙述自己编写的程序）
1.安装Linux操作系统: 在虚拟机平台上安装CentOS6.5：
2.实现操作系统内核的升级：
使用命令uname –r 查看系统内核版本：
到http://www.daodoc.com下载新内核并解压缩：
在终端进入源码目录 输入命令：
make mrproper(清除当前目录下残留的.config和.o文件)make clean(清除编译中间文件)make menuconfig(配置编译选项)开始编译内核： make bzImage make modules make modules_install 配置系统引导：
编辑文件/boot/grub/grub.conf default=0 所得结果如下：
3.编译并安装一个简单的模块化字符设备驱动程序：(1)编写驱动程序 文件memdev.c #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include
#include “memdev.h”
static mem_major = MEMDEV_MAJOR;
module_param(mem_major, int, S_IRUGO);
struct mem_dev *mem_devp;/*设备结构体指针*/
struct cdev cdev;
/*文件打开函数*/ int mem_open(struct inode *inode, struct file *filp){
struct mem_dev *dev;
/*获取次设备号*/
int num = MINOR(inode->i_rdev);
if(num >= MEMDEV_NR_DEVS)
return-ENODEV;
dev = &mem_devp[num];
/*将设备描述结构指针赋值给文件私有数据指针*/
filp->private_data = dev;
return 0;}
/*文件释放函数*/ int mem_release(struct inode *inode, struct file *filp){
return 0;}
/*读函数*/ static ize_t mem_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos){
unsigned long p = *ppos;
unsigned int count = size;
int ret = 0;
struct mem_dev *dev = filp->private_data;/*获得设备结构体指针*/
/*判断读位置是否有效*/
if(p >= MEMDEV_SIZE)
return 0;
if(count > MEMDEV_SIZEp;
/*读数据到用户空间*/
if(copy_to_user(buf,(void*)(dev->data + p), count))
{
ret =p)
count = MEMDEV_SIZEEFAULT;
else
{
*ppos += count;
ret = count;
printk(KERN_INFO “written %d bytes(s)from %dn”, count, p);
}
return ret;}
/* seek文件定位函数 */ static loff_t mem_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int whence){
loff_t newpos;
switch(whence){
case 0: /* SEEK_SET */
newpos = offset;
break;
case 1: /* SEEK_CUR */
newpos = filp->f_pos + offset;
break;
case 2: /* SEEK_END */
newpos = MEMDEV_SIZE-1 + offset;
break;
default: /* can't happen */
return-EINVAL;
}
if((newposMEMDEV_SIZE))
return-EINVAL;
filp->f_pos = newpos;
return newpos;}
/*文件操作结构体*/ static const struct file_operations mem_fops = {.owner = THIS_MODULE,.llseek = mem_llseek,.read = mem_read,.write = mem_write,.open = mem_open,.release = mem_release, };
/*设备驱动模块加载函数*/ static int memdev_init(void){
int result;
int i;
dev_t devno = MKDEV(mem_major, 0);
/* 静态申请设备号*/
if(mem_major)
result = register_chrdev_region(devno, 2, “memdev”);
else /* 动态分配设备号 */
{
result = alloc_chrdev_region(&devno, 0, 2, “memdev”);
mem_major = MAJOR(devno);
}
if(result
return result;
/*初始化cdev结构*/
cdev_init(&cdev, &mem_fops);
cdev.owner = THIS_MODULE;
cdev.ops = &mem_fops;
/* 注册字符设备 */
cdev_add(&cdev, MKDEV(mem_major, 0), MEMDEV_NR_DEVS);
/* 为设备描述结构分配内存*/
mem_devp = kmalloc(MEMDEV_NR_DEVS * sizeof(struct mem_dev), GFP_KERNEL);
if(!mem_devp)/*申请失败*/
{
result =-ENOMEM;
goto fail_malloc;
}
memset(mem_devp, 0, sizeof(struct mem_dev));
/*为设备分配内存*/
for(i=0;i
{
mem_devp[i].size = MEMDEV_SIZE;
mem_devp[i].data = kmalloc(MEMDEV_SIZE, GFP_KERNEL);
memset(mem_devp[i].data, 0, MEMDEV_SIZE);
}
return 0;
fail_malloc:
unregister_chrdev_region(devno, 1);
return result;}
/*模块卸载函数*/ static void memdev_exit(void){
cdev_del(&cdev);/*注销设备*/
kfree(mem_devp);/*释放设备结构体内存*/
unregister_chrdev_region(MKDEV(mem_major, 0), 2);/*释放设备号*/ }
MODULE_AUTHOR(“Mac.Zhong”);MODULE_LICENSE(“GPL”);
module_init(memdev_init);module_exit(memdev_exit);
文件memdev.h #ifndef _MEMDEV_H_ #define _MEMDEV_H_
#ifndef MEMDEV_MAJOR #define MEMDEV_MAJOR 88 /*预设的mem的主设备号*/ #endif
#ifndef MEMDEV_NR_DEVS #define MEMDEV_NR_DEVS 2 /*设备数*/ #endif
#ifndef MEMDEV_SIZE #define MEMDEV_SIZE 4096 #endif
/*mem设备描述结构体*/ struct mem_dev {
char *data;
unsigned long size;};
#endif /* _MEMDEV_H_ */
(2)为include创建连接文件
(3)输入如下命令：
cd /usr/include rm-rf asm linux scsi ln-s /usr/src/linux-3.2.2/include/asm-generic asm ln-s /usr/src/linux-3.2.2/include/linux linux ln-s /usr/src/linux-3.2.2/include/scsi scsi
(4)建立相应文件： cd /root mkdir firstdriver touch memdev.c #建立驱动程序文件 touch memdev.h #头文件
touch Makefile #编写Makefile Makefile: ifneq($(KERNELRELEASE),)
obj-m:=memdev.o else
KERNELDIR:=/lib/modules/$(shell uname-r)/build
PWD:=$(shell pwd)
default:
$(MAKE)-C $(KERNELDIR)M=$(PWD)modules
clean:
rm-rf *.o *.mod.c *.mod.o *.ko
endif
(5)编译驱动程序：
make-C /lib/modules/2.6.32-generic/build M=/root/firstdriver modules
(6)找到memdev.ko，将它装入内核 imsmod memdev.ko
(7)创建文件节点，mknod memdev0 c 88 0
(8)编写测试程序，测试驱动 文件test.c #include int main(){ FILE *fp0 = NULL;char Buf[4096];fp0 = fopen(“/dev/memdev0”, “r+”);if(fp0 == NULL){ printf(“Open Memdev0 Error!n”);return-1;} else { printf(“打开Memdev0成功啦!n”);} strcpy(Buf, “Mem is char device!”);printf(“写入内容BUF: %s n”, Buf);fwrite(Buf, sizeof(Buf), 1, fp0);fseek(fp0, 0, SEEK_SET);strcpy(Buf, “Buf is NULL!”);printf(“现在清空BUF: %s n”, Buf);fread(Buf, sizeof(Buf), 1, fp0);printf(“读回内容BUF: %s n”, Buf);return 0;}
遇到的问题及解决：（程序编写调试过程中出现的错误及解决方法）
1.虚拟机不会使用，听老师讲解以及百度解决；
2.linux系统命令不会使用，询问老师以及百度解决； 3.字符设备驱动程序不会编译和安装，百度解决。
心得体会：
掌握了Linux操作系统安装的一般方法，掌握了Linux 内核升级一般方法，掌握了系统引导管理器Grub的使用，学会了编写简单的模块化的字符设备驱动程序。
